上海申弘阀门有限公司
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给排水阀门标准
上海申弘阀门有限公司
摘 要：随着我国经济的蓬勃发展，城市建设投入越来越大，其中基础设施建设是我国经济建设的重点，而给排水工程建设是*。随着城市化的大发展，供水范围的日益扩大和阀门的开发、科技不断的进步，用户对阀门质量要求，越来越高，用量越来越大，管网长度年年增长，所以阀门要不断更新。详细介绍了目前我国阀门行业的状况、标准以及相关发展及使用要求。上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀,气动截止阀,电动蝶阀,气动蝶阀,电动球阀,气动球阀,电动闸阀,气动闸阀,电动调节阀,气动调节阀，减压阀。水力控制阀、真空阀门、衬胶阀门、衬氟阀门。
一、前言
改革开放后，随着我国经济建设的蓬勃发展，阀门行业也展现了欣欣向荣的生机。现在有4000多家的大小阀门厂，大多集中在我国东部地区。尽管良莠不齐，但产品品种多样，除某些、特殊或标准要求高的阀门外，国内各水司所选用的各种阀门，基本上都能供应。国内生产的球墨铸铁蝶阀口径已近3000mm、金属焊接硬密封蝶阀口径可在4000mm以上、球墨铸铁硬密封闸阀口径可达2000mm、软密封闸阀口径600mm到800mm。不同结构、不同用途的各种阀门如调流调压阀、消除停泵水锤阀、倒流防止器以及长矩离管网输送的进排气阀等等，都已研制开发成功，并已用在工程实践中。在住建部“十二五"规划期间，各级政府和生产企业都加大了科技的投入，研发出了从取水到净水，从输水到配水管网等等方面的新技术新装备，促进了关键设备，材料国产化，全面提高了供水的安全可靠性，促进产业发展推进新成果的应用。
给排水阀门标准及发展要求_通用机械网
阀门是供水系统中*的控制，调节设备，随着城市化的发展，供水范围的扩大，阀门在供水企业厂站和管网供水系统中将起到自动控制水的流量、流向作用。具有特种功能的阀门能防止水锤，调整水压，保障供水系统安全运行，高品质、高精度的阀门是实现水厂控制自动化的必要条件。阀门的完好率，与阀门的选型，阀门的制造、管路的设计、阀门的组装、阀门的启闭作业及阀门的管理有关，当然zui主要还是取决于阀门的质量。
二、给排水阀门目前状况
目前阀门存在主要问题有：
1）壳体材料球化率低，延伸率不够。
2）涂装不规范；蝶阀反向密封性能差。
3）齿轮箱漏水锈蚀；旋启式止回阀易出事故，水头损失较大。
4）缓闭油缸漏油失控。
5）防水锤用阀门种类虽多但可靠性不足，调流调压阀技术尚未*掌握等等极待提高。
总体要求阀门要有优化的五大性能，即：密封性能、强度性能、调节性能、动作性能和流通性能；同时要求要有结构简单、节能、维修方便、水质卫生、耐腐蚀寿命长五个方面的追求。
如上所述，据不*统计阀门年总产值800亿~1000亿元人民币。产品品种已达三千多个型号、近三万多个规格。在品种、数量上基本满足供水公司的需要；在质量上，虽然近些年来也有长足的进步，但较工业发达*国家的产品，仍有较大差距，特别是我国阀门市场混乱，伪劣产品充斥市场，真假难分，一些阀门产品不能满足供水企业高质量的要求，同时一些供水公司也存在一定的管理问题，致使我国供水行业技术水平尚需进一步提高。
1.壳体材料问题
有多种材料可以满足给排水用阀门壳体的使用要求，但是，正确、合理的选择，可以获得阀门的使用寿命和*的性能。
根据2004年住建部第218号文件规定，灰铸铁管材、管件“不得用于城镇供水、燃气等市政管道系统?？诰洞笥?00mm的管材及管件不允许在污水处理厂、排水泵站及市政排水管网中的压力管线中使用"的要求，城镇供水用阀门壳体材料排除了灰铸铁。
球墨铸铁和铸钢比较，强度相当，但耐化学腐蚀能力前者是后者的两倍，且适宜在工作温度-30℃~350℃，PN≤4.0MPa的供水阀门使用。球墨铸铁所以比铸钢耐腐蚀性能强，主要原因是球铁的含碳量是铸钢的10倍，球铁中的碳以球状石墨的形式存在，球状石墨比片状石墨化学稳定性强很多。
近年来，世界各*工业国家的给排水用阀门壳体材料也都采用相当QT400-15或QT450-10的材料，目前我国对壳体材料用球墨铸铁认识已经普及了，各牌号球铁抗拉强度基本达到，但球化率不稳定，参差不齐，一些厂家的球化率低于80%，特别延伸率不达标，我们选择阀门生产厂家时，应要求提供金相和材料延伸率数据，必要时应抽查。
2.涂装问题
目前大部分阀门生产厂家没有自己符合标准的涂装生产线，大多是外协加工，由于验收、检验项目不标准、不全面，涂装前金属表面未*除锈，漆膜很快脱落，造成壳体锈蚀。要求是：
1) 涂装前铸件表面必须经抛丸（喷砂）处理，去除氧化皮、污垢，表面粗糙度达到Sa2.5级，6h内涂装。
2) 一般工件加热240℃，固化温度220℃，进行无毒环氧树脂粉末静电喷涂，内表面涂层厚度250?m（直埋的300?m），外表面不低于150?m。
3) 检测项目包括：厚度、附着力、硬度、绝缘性及抗冲击性等5项，在工厂应按一定抽取比例检测，验收时可抽取样品检测。
3.水头损失问题
我国是能源短缺且浪费严重的国家，生产同样产品耗电量是世界平均水平的4倍，根据2010年自来水年鉴统计，我国2009年654个城市中，有自来水厂1834座、管网长度近39万km。根据估算，装有阀门约80万台，另外，乡镇小水厂还在不断更新、扩建和新建，在自来水厂，泵阀是用电大户。节能减排作为国策，各行各业都应有清醒的认识，认真负责从本行业做起，阀门的用量很大，节能问题突出，至今尚未得到充分重视，生产阀门和选用阀门，要把水头损失大小作为评价阀门质量优劣的重要指标之一，相关数据见表1。
各类阀门水头损失比较_通用机械网
从表1中不难看出，水力控制阀的水头损失，在上述各类阀门中是zui大的，应慎重选用，除非必须选用时，应优先选用水头损失相对较小的阀门。用水力控制阀主阀设计的多功能水泵控制阀（水力控制阀）的水头损失系数值ζ，从表中查出Y型为1.4-2.5，⊥型的为4.3-6.1，目前使用较为广泛，从长远讲不宜推荐使用。
对生产厂家来说，一种主阀，配置不同的先导阀和接管系统，可产生20多种功能的阀门，很方便，这主要是对阀门生产企业方便有利。减压阀和调流调压阀是用结构的水头损失调流调压的，因此水头损失Δh不在比较之列，但全开时也应尽量减小。
4.阀门的气蚀问题
（1）气蚀的发生和对阀门的影响 过高流速产生低压力，低压力达到气化压力时，水即气化，产生气泡，气泡随水流动到高压区立即液化，液化后体积变小，使四周的水快速补进来，形成内爆产生严重振动和噪声，内爆连续发生在阀腔内，特别是发生在密封副附近的密封面产生疲劳，长期形成点蚀，进一步形成蜂窝，影响效率，直至破坏。
（2）产生气蚀的因素 阀门的结构型式不同，流道不同，流速、流线不同，都会对气蚀的产生有不同的影响。流线不规整的，流速变化陡的，产生涡流多的，材质疏松的，都易气蚀。而流线变化平滑的，流速变化缓慢的，不易产生涡流，阀下游和上游压差小的都不易气蚀。材质致密，强度高的均耐气蚀。将气泡导向远离阀体（特别是密封面）爆破，即在中心处爆破，可以避免阀体和密封面气蚀。
（3）阀门结构选型时对气蚀的判断 阀门作为压力或流量调节、使用时，节流幅度大到一定程度，会产生气蚀，可用气蚀系数进行判断，不同结构的气蚀系数相差很大， 以蝶阀为例，当节流幅度较大时，一侧阀体与蝶板形成喷嘴形开口，另一侧形成类似节流孔开口，蝶板下面产生负压，气蚀给密封副造成损伤。气蚀发生时，产生强烈振动，伴随连续的类似鞭炮声响。蝶阀允许的气蚀系数δ=2.5，工作地点的阀门，调节工况如果其气蚀系数δ>2.5不产生气蚀，2.5>δ>1.5，有轻度气蚀；δ<1.5产生振动和气蚀，δ<1.5继续使用，阀门和下游管道发生破坏。
不同结构阀门的允许气蚀系数δ，由于温度、进入的空气、杂质、模型误差和目测误差的影响，会不够准确，大约如下，仅供参考：闸阀3.0、软密封蝶阀2.5、硬密封蝶阀1.5、多孔套筒阀0.2、活塞（针型）、固定锥、环喷型阀为0.2-0.6。产品订货时，生产厂家应给出允许的气蚀系数。
为防止或减小气蚀，应不在小开度时使用普通阀门，如蝶阀应在开启角15°以外调节使用，所选用的阀门类型应是介质流态曲线平滑，流速变化平缓，尽量避免介质产生涡流，将爆破的气泡导向远离密封副以外处，是在管道中心爆破，使用耐气蚀材料，不锈钢，依次是青铜、球墨铸铁。
（4）停泵水锤防护问题 停泵水锤是指水泵装置因突然停电等原因，导致非正常停泵，在其管道
系统中，因流速剧烈变化而引起一系列急剧的压力交替升降的水力冲击现象。先发生低压后发生高压，停电后由于水泵、电动机旋转部分有一定的转动惯量，转速在不断降低，然后因重力和水力阻力的作用使其流速逐渐降为零，再其后在重力水头的作用下，管道中的水柱又开始向水泵方向倒流，速度由零逐渐加大。倒流水柱冲击普通止回阀时，止回阀迅速关闭，产生极大的水锤压力，我们必须进行防护，不然会在泵房爆管，水淹泵房造成次生灾害。
主要防护措施有：
1）有条件时取消水泵出口止回阀。
2）试制调压塔（宜在地形有利时）。
3）安装水锤消除器。
4）安装爆破膜。
5）设置水锤吸纳器。
6）用水泵控制阀替代普通止回阀，分用缓闭、速闭加缓闭、速闭等原理。
5.压力试验问题
自来水厂站所用阀门和管网中阀的驱动装置有所不同，多采用电动、气动、液动驱动装置，阀门经常进行启闭，对其动作性能要求高。因此对厂站阀门进行的型式试验要有启闭循环次数的数据，在国外标准和我国行业标准中都有规定。原有的GB/T 13927-1992《通用阀门 压力试验》标准，已被GB/T 13927-2008《工业阀门 压力试验》代替，标准中闸阀、蝶阀的密封性能试验要求进行0.6MPa的气体密封，经沟通可以逐步实现。
本文主要提示的是要在规定的操作扭矩下关闭阀门，且在不利密封的方向施加介质压力?？悸堑轿夜派际跛剑卮罂诰叮ㄈ鏒N1600）阀门在不利方向密封性能试压时可降低压力，但不能低于70%。但当在自来水厂的管道中水流方向不变的，阀门要在对密封有利的方向安装，以达到*效果。
三、阀门标准及现状
目前，我国有关阀门的国家标准（GB）近60个，主要以机械行业为主，数量占绝大多数的机械联合会行业(JB)标准约近200个，住建部在2002年前编制的阀门，闸门行业（CJ）标准，不足10个，由于GB、JB标准基本属于通用，工业阀门标准，除公称尺寸、公称压力、结构长度、法兰、压力试验等标准外，已不能*给排水阀门的技术要求，特别是阀门的性能要求，在 国外新的工业国家，美国、日本、欧盟也都有给排水阀门的标准，如：美国水道协会编写的ANSI/AWWA C515《供水系统用薄壁软密封闸阀》，ANSI/AWWA C512《供水系统用复合式排气阀》，ANSI/AWWA C504《软密封蝶阀》，JWWA B120《给水用软密封闸阀》，JWWA B2064《给水管道用蝶阀》，JWWA C2063《给水管道空气阀》，EN1074.1～.6《供水行业阀门》等。为此，住建部于2004年后，即在2001年12月我国正式加入WTO，国务院成立国家标准化管理委员会后，与时俱进，更积极的开展了标准化工作，积极组织编制了10余个常用、重要的给排水阀门行业标准，促进了阀门技术的提高，在主要技术性能、质量上接近或达到了*水平，并逐步会对规范阀门市场起到促进作用。
住建部城镇建设产品行业标准的代号CJ，归口单位为住建部给排水产品标准化技术委员会，挂靠在住建部标准定额所。
1） 2002年前编制的行业标准，主要有：CJ/T 3006-1992《供水排水用铸铁闸门》，CJ/T 3029-1994《可调式堰门》，CJ/T 3049-1995《城镇给水用铁制阀门通用条件》，CJ/T 3067-1997《液压水位控制阀》，CJ/T 93-1999《供水用偏心信号蝶阀》，CJ/T 154-2001《给排水用缓闭止回阀通用技术要求》、CJ/T 160-2002《倒流防止器》，CJ/T 167-2002《多功能水泵控制阀》等 。
2）2004年后编制的行业标准，主要有：CJ/T 216-2005《给排水用软密封闸阀》，CJ/T 217-2005《给水管道复合式高速进排气阀》，CJ/T 219-2005《水力控制阀》、CJ/T 256-2007《分体先导式减压稳压阀》，CJ/T 255-2007《导流式速闭止回阀》，CJ/T 257-2007《铝合金及不锈钢闸门》，CJ/T 261-2007《给排水用蝶阀》，CJ/T 262-2007《给排水用直埋式闸阀》，CJ/T 282-2008《蝶形缓闭止回阀》，CJ/T 283-2008《偏心半球法》，CJ/T 300-2008《水锤吸纳器》，CJ/T 160-2009《双止回阀倒流防止器》等标准。
四、应注意的具体要求
1.管网阀门蜗轮箱的密封要求
管网阀门与其连体的操作用蜗轮箱，蜗轮蜗杆应按自锁设计，有可能浸水，或非管网用阀门有可能短时被水淹没的，防护等级按IP68要求，水深3m，3h不能进水的试验要求。净水厂滤池所用阀门的电动驱动装置宜不低于IP67。
2.操作扭矩
阀门的操作性能和密封试验，都应在规定的操作扭矩或操作力下进行。蝶阀用手轮操作时，初开启和终点关闭瞬时操作力，zui大不应超过400N，用传动帽操作时，操作扭矩不应超过200N·m。
软密封闸阀的操作扭矩不应超过规定（见表2）。
规定操作扭矩_通用机械网
操作扭矩属功能试验扭矩，而强度试验扭矩应为3倍的功能试验扭矩。
3.复合式高速进排气阀
国产排气阀因为实验设备复杂大都未经型式试验，笔者了解，只有编写CJ/T 217-2005《给水管道复合式高速进排气阀》标准的三家生产厂家作过系统、完整的型式试验，对未进行过型式试验的产品，原则上是不合格的产品，需做同口径试验。验收条件主要为：空气闭阀压力不小于0.1MPa，低压密封0.02MPa不渗漏，浮球外压能承受2倍公称压力、12h以上无变形、零增重，排气能力的检测等等均应CJ/T217“给水管道复合式高速进排气阀"标准的要求。
4.水泵控制阀
为消除非正常停泵产生的水锤，水泵控制阀的验收，一般在生产厂均做不了，需供需双方协议在工程现场由厂家负责试验，验收要求为：根据管道长度缓闭时间120s可调，水锤压力升值不大于25％水泵工作压力，水泵倒转速不超过额定正向转速的1.3倍，缓闭阻尼油缸需单独试验，用压力机使缸内油压6.0MPa，持压120s，活塞位移不大于2mm。
5.减压稳压阀
减压稳压阀的性能试验验收，可在生产厂进行，流量偏差应小于等于10％设定的出口压力；压力偏差在阀门公称压力等级为1.0MPa时应小于等于4％设定的出口压力，阀门公称压力等级为1.6MPa及以上时应小于等于5％设定的出口压力。
6.导流式速闭止回阀（静音止回阀）
弹簧应按全开流速≤1.2m/s设计,开启或关闭弹簧压力应在1.5kPa～2.5kPa（即0.15 ~ 0.25m水头），从全开至全闭≤0.9s，水锤压力升值≤50％额定工作压力。此种结构型式不能用于防负压水锤。水头损失系数应符合行业CJ/T255-2007倒流式速闭止回阀的标准要求。
五、结语
上述行业标准及阀门重点技术要求，只是对重点的提示，应对相关标准全面执行，但也可根据工况条件，由供需双方协议取舍、补充，但不能低于行业和国家相关标准。与本文相关的论文有：矿山电动插板阀
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